Журнал "Новости Электроники", номер 7, 2010 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 7, 2010 год.Новинки MOSFET в стандартных корпусахМаксим Соломатин (КОМПЭЛ) В течение последнего десятилетия внедрение компанией International Rectifier TrenchFET-технологии изготовления полевых транзисторов привело к появлению MOSFET, сочетающих в себе как ультранизкое сопротивление открытого канала, так и улучшенные динамические характеристики. В статье рассказывается о новых изделиях, пополнивших линейку MOSFET компании International Rectifier в самое последнее время.

Компания International Rectifier исторически является мировым лидером по производству MOSFET. А в последние несколько лет, особенно после продажи части номенклатуры Vishay, компания уделяет огромное внимание развитию инновационных технологий, среди которых производству новых MOSFET уделяется особое внимание. В нынешней ситуации, когда рост эффективности кремниевого кристалла замедляется, на первое место выходит комплексный показатель работы всей системы «кристалл-корпус». Постоянное совершенствование технологии изготовления кристаллов транзистора и их корпусирования позволяет изделиям компании отвечать современным жестким требованиям эффективности, энергопотребления, условий эксплуатации приборов, а также их цены.

В процессе эволюции технологии изготовления MOSFET происходит постоянное повышение удельной мощности транзисторов, снижение удельного сопротивления канала, а также уменьшение комплексного показателя потерь, учитывающего одновременно потери на проводимость и переключение. Однако устойчивая работа транзисторов зависит и от ряда других важных параметров в зависимости от конкретного их применения в разных устройствах. Линейка MOSFET International Rectifier отличается тем, что можно выбрать транзисторы, предназначенные для работы только в определенных устройствах, например, в синхронных выпрямителях, DC/DC-преобразователях или приводах двигателей постоянного тока.

Например, совсем недавно IR объявила о выпуске целой линейки новых MOSFET, предназначенных для применения в различных устройствах автомобильной электроники, таких как переключатели, DC/DC-преобразователи, элементы управления двигателем и другие. Эти приборы отличаются высокой надежностью и малым сопротивлением канала Rds(on). Данные транзисторы сертифицированы согласно автомобильному стандарту AEQ-101. К примеру, этот стандарт требует, чтобы сопротивление канала транзистора изменялось не более чем на 20% после тысячи температурных циклов тестирования. Однако при расширенном тестировании приборы серии AU демонстрируют максимальное изменение сопротивления менее 10% после 5000 температурных циклов, тем самым подтверждая свое высокое качество и надежность. Эта серия новых транзисторов имеет диапазон напряжений от 24 до 100 В, а минимальное сопротивление открытого канала в этой линейке MOSFET (у транзистора AUIRF1324S-7P) составляет оно всего 1 мОм (см. таблицу 1).

Таблица 1. Новые автомобильные MOSFET в различных корпусах   Наименование Корпус Vds, В Rds(on), мОм Qg, нК Id (Tc = 25°С), А AUIRF1324S-7P D2Pak-7P 24 1 180 429 AUIRF1324S D2Pak 24 1,65 160 340 AUIRF1324 TO-220 24 1,5 160 353 AUIRF2804S-7P D2Pak-7P 40 1,6 170 320 AUIRF2804S D2Pak 40 2 160 270 AUIRF2804L TO-262 40 2 160 270 AUIRF2804 TO-220 40 2 160 270 AUIRF1404ZS D2Pak 40 3,7 100 180 AUIRF1404ZL TO-262 40 3,7 100 180 AUIRF1404Z TO-220 40 3,7 100 180 AUIRF4104S D2Pak 40 5,5 68 120 AUIRFR4104 DPak 40 5,5 59 119 AUIRFU4104 I-Pak 40 5,5 59 119 AUIRF4104 TO-220 40 5,5 68 120 AUIRF1010ZS D2Pak 55 7,5 63 94 AUIRF1010ZL TO-262 55 7,5 63 94 AUIRF1010Z TO-220 55 7,5 63 94 AUIRF1010EZS D2Pak 60 8,5 58 84 AUIRF1010EZ TO-220 60 8,5 58 84 AUIRF3710ZS D2Pak 100 18 82 59 AUIRFR3710Z DPak 100 18 69 56 AUIRF3710Z TO-220 100 18 82 59

Отдельно необходимо выделить новые автомобильные MOSFET AUIRF7739L2 и AUIRF7665S2 в корпусе DirectFET2. Концепция Direct-корпусирования идеально подходит для автомобильных применений, где требуются высокая эффективность, качество, повышенная конструктивная прочность и надежность. AUIRF7739L2, выполненный в корпусе DirectFET2 большого размера (Large Can) имеет сопротивление канала всего 0,7 мОм и демонстрирует исключительно большую плотность мощности и КПД, а заряд затвора транзистора AUIRF7665S2 (в малом корпусе Small Can) составляет всего 8,3 нКл, что позволяет ему иметь прекрасные динамические характеристики.

Стоит также отметить, что уже сейчас доступны для заказа транзисторы IRF7739L2 и IRF7749L2 в корпусе Large Can DirectFET2 для универсального применения, выгодно отличающиеся от автомобильных DirectFET2 MOSFET по цене. Эти транзисторы имеют малое сопротивление канала и рассчитаны на напряжения 40 и 60 В соответственно. Столь малое значение сопротивления открытого канала транзистора достигается за счет того, что в корпус Large Can DirectFET2 можно упаковать кристалл размером на 30% больше, чем в корпус D2PAK. И это при том, что площадь корпуса L-Can на 58% меньше, чем площадь D2PAK.

Первые транзисторы в корпусе DirectFET были выпущены в 2002 году, и их линейка продолжает расширяться ускоренными темпами. И это неудивительно, ведь спрос на эти транзисторы продолжает неуклонно расти, а качество упаковки кристалла является самым лучшим среди всех транзисторов IR. В апреле этого года компания объявила о выпуске двух новых 25 В DirectFET MOSFET IRF6706S2PBF и IRF6798MPBF с максимальным КПД для высокочастотных DC/DC-преобразователей. Эти транзисторы сочетают в себе ультранизкие значения заряда затвора и сопротивления открытого канала RDS(on) одновременно, что приводит к значительному уменьшению потерь на проводимость и переключение. Транзистор IRF6798MPBF в корпусе DirectFET среднего размера (Medium Can) с сопротивлением канала в открытом состоянии 0,95 мОм демонстрирует очень высокий КПД во всем диапазоне нагрузки. Он имеет монолитно встроенный диод Шоттки, что приводит к уменьшению потерь, связанных с проводимостью диода «сток-база», и потерь на обратное восстановление. Помимо этого, малое значение сопротивления затвора (0,25 мОм) способствует значительному уменьшению паразитных эффектов. Транзистор IRF6706SPBF выполнен в малом DirectFET корпусе (Small Can) и также имеет превосходные динамические и статические характеристики.

Таблица 2. Новые транзисторы в корпусе DirectFET и DirectFET2   Наименование Корпус Vds, В Rds(on), мОм Qg, нК Id (Tc = 25°С), А AUIRF7739L2 DirectFET2 L-Can 40 1 220 270 AUIRF7665S2 DirectFET2 S-Can 100 62 8,3 14,4 IRF7739L2 DirectFET2 L-Can 40 1 220 270 IRF7749L2 DirectFET2 L-Can 60 1,5 200 203 IRF6706S2 DirectFET S-Can 25 5,3 12 17 IRF6798M DirectFET M-Can 25 1,6 50 37

Быстрыми темпами начинают завоевывать не только мировой, но и российский рынок производителей электроники транзисторы MOSFET в корпусе PQFN, выполненные по уникальной технологии корпусирования с применением медной клипсы. На поверхность кристалла помещается - «защелкивается» - медная пластина (клипса), обеспечивающая очень плотное прилегание к кристаллу. Контакт позволяет получить сопротивление перехода «кристалл-медная клипса» менее, чем 1 мОм. Эффективность этих транзисторов больше, чем у транзисторов в других корпусах, за исключением DirectFET. Помимо более низкого активного сопротивления выводов, данный корпус обладает улучшенными тепловыми характеристиками. Таким образом, можно существенно повысить плотность мощности или снизить температуру транзистора при его работе. Например, при использовании данных транзисторов в качестве синхронных выпрямителей можно снизить температуру корпуса на 28°С, а при их использовании в качестве силового ШИМ-коммутатора - примерно на 9°С. За последнее полугодие IR представила довольно широкую линейку данных транзисторов, рассчитанных на напряжения от 20 до 250 В (таблица 3) и предназначенных для применения в устройствах синхронного выпрямления, приложениях типа OR'ING (силовая схема «ИЛИ» соединения источников питания), электроприводах постоянного тока и многих других.

Таблица 3. Транзисторы в корпусе PQFN с медной клипсой   Наименование Корпус Vds, В Rds(on), мОм Qg, нК IRFH6200TRPbF PQFN 5╢6mm 20 1,2 155 IRFH5250TRPbF PQFN 5╢6mm 25 1,15 52 IRFH5300TRPbF PQFN 5╢6mm 30 1,4 50 IRFH5301TRPbF PQFN 5╢6mm 30 1,85 37 IRFH5302TRPbF PQFN 5╢6mm 30 2,1 29 IRFH5303TRPbF PQFN 5╢6mm 30 6,8 15 IRFH5304TRPbF PQFN 5╢6mm 30 6,8 16 IRFH5306TRPbF PQFN 5╢6mm 30 13,3 7,8 IRFH5004TRPbF PQFN 5╢6mm 40 2,6 73 IRLH5034TRPBF PQFN 5╢6mm 40 3,2 82 IRFH5006TRPbF PQFN 5╢6mm 60 4,1 74 IRLH5036TRPBF PQFN 5╢6mm 60 5,5 44 IRFH5007TRPbF PQFN 5╢6mm 75 6,1 72 IRFH5010TRPbF PQFN 5╢6mm 100 9 65 IRFH5053TRPbF PQFN 5╢6mm 100 18 24 IRLH5030TRPbF PQFN 5╢6mm 100 9,9 44 IRFH5015TRPbF PQFN 5╢6mm 150 31 33 IRFH5020TRPbF PQFN 5╢6mm 200 55 36

Файл с рекомендуемыми заменами транзисторов других компаний на новые MOSFET в корпусе PQFN c медной клипсой от International Rectifier находится на сайте компании КОМПЭЛ по адресу: .

Компания постоянно расширяет также и номенклатуру HEXFET Trench MOSFET (таблица 4), производимых в корпусах, уже давно ставших популярными, которые еще долго будут востребованы рынком - ТО-220, D2PAK, D2PAK-7, ТО-247 и других.

Таблица 4. HEXFET Trench MOSFET в различных корпусах   Наименование Корпус Vds, В Rds(on), мОм Qg, нК Id (Tc = 25°С), А IRFS3004-7PPBF D2PAK-7 40 1,25 160 400 IRFP4004PBF TO-247AC 40 1,7 220 350 IRFB3004PBF TO-220AB 40 1,75 160 340 IRFS3004PBF D2PAK 40 1,75 160 340 IRFS3006-7PPBF D2PAK-7 60 2,1 200 293 IRFB3006PBF TO-220 60 2,5 200 270 IRFS3006PBF D2PAK 60 2,5 200 270 IRFS3107-7PPBF D2PAK-7 75 2,6 160 260 IRFS3107PBF D2PAK 75 3 160 240 IRFS4010-7PPBF D2PAK-7 100 4 150 190 IRFS4010PBF D2PAK 100 4,7 143 180 IRFS4115-7PPBF D2PAK-7 150 11,8 73 105 IRFS4115PBF D2PAK 150 12,1 77 99 IRLS3034-7PPBF D2PAK-7 40 1,7 108 240 IRLB3034PBF TO-220 40 2 108 195 IRLS3034PBF D2PAK 40 2 108 195 IRLS3036-7PPBF D2PAK-7 60 2,2 91 240 IRLB3036PBF TO-220 60 2,8 91 195 IRLS3036PBF D2PAK 60 2,8 91 195 IRLS4030-7PPBF D2PAK-7 100 4,1 87 190 IRLB4030PBF TO-220 100 4,5 87 180 IRLS4030PBF D2PAK 100 4,5 87 180

Эти транзисторы имеют наименьшее в отрасли сопротивление открытого канала и обеспечивают токи стока до 400 А. Среди них стоит выделить, например, транзистор в корпусе D2PAK-7 c семью выводами, который имеет Rds(on) на 16% ниже по сравнению с аналогом в корпусе D2PAK. Помимо потерь на проводимость, всегда следует учитывать потери на переключение. Часто транзисторы из этой линейки (IRL) имеют логический уровень управления затвором и соответствуют требованиям скоростного включения и выключения современных устройств, например, тех, в которых требуется максимальная эффективность в режиме небольших нагрузок и питание которых осуществляется от микроконтроллеров или маломощных аккумуляторов.

Наконец, несколько слов о новых HEXFET MOSFET в корпусах SOT-23 (Micro3). Эти транзисторы характеризуются очень малым зарядом затвора Qg и малой паразитной миллеровской емкостью, благодаря чему имеют сверхбыстрое время переключения.

Таблица 5. Новые HEXFET MOSFET в корпусе SOT-23   Наименование Корпус Vds, В Rds(on), мОм Qg, нК Id (Tc = 25°С), А IRLML0030TRPBF Micro 3/SOT-23 30 27 2,6 5,3 IRLML2030TRPBF Micro 3/SOT-23 30 100 1 2,7 IRLML0060TRPBF Micro 3/SOT-23 60 92 2,5 2,7 IRLML2030TRPBF Micro 3/SOT-23 60 480 0,67 1,2 IRLML0100TRPBF Micro 3/SOT-23 100 220 2,5 1,6

 

Заключение

Компания International Rectifier сосредоточила свои основные усилия именно на тех направлениях, где она имеет преимущества перед другими производителями. Это внедрение новых технологий корпусирования и изготовления кристалла (например, TrenchFET). Кроме того, в линейке МОП-транзисторов особым образом выделены Benchmark MOSFET - транзисторы с эталонными характеристиками, то есть лучшими в отрасли по соотношению цена/качество. Полный обновленный список Benchmark MOSFET вы можете найти на странице: . Все новинки выделены красным цветом.

International Rectifier объявила о появлении в текущем 2010 году на рынке более 150 новых MOSFET в стандартных корпусах, что еще раз подтверждает мировое лидерство компании в производстве компонентов силовой электроники.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка - e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Вернуться к содержанию номера







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.